3 城镇土地利用潜力评价模型与流程
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中国土地科学 2009 年 2 月 第 2 期
３．１ 城镇土地利用潜力评价模型 城镇土地利用潜力评价模型主要包括土地利用状况描述模型、土地利用单项潜力评价模型和土地利用综合
潜力推断分析模型，分别设计如下： （１）土地利用状况描述的 ４ 元组模型。考虑土地潜力评价多维指标之间具有语义约束及非线性迭加的关系，
唐旭等：城镇土地利用潜力评价方法研究
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标的基础上，研究基于元组指标的评价方法实现土地利用潜力的合理表达与应用，以克服传统评价方法的不足。
1 城镇土地利用状况及潜力指标定义
根据城镇土地利用的特点，城镇土地利用状况主要采用土地利用结构、利用强度、区位级别和经济效益 ４ 类 指标进行描述。４ 类指标的优化成为城镇土地潜力挖掘的具体目标，与其可达的最佳指标之间的差距称之为城镇 土地利用的单项潜力。城镇土地利用状况及潜力指标界定如下：（１）土地利用结构反映了各类城镇用地在空间上 的分布状况，通过功能分区或均质区域的不同用地类型的土地面积或建筑面积的构成比例来度量。土地利用结 构影响区域承载的人类活动（如区域产业）的配套协作程度进而影响经济效益，对区域外土地则通过提供商业、 服务、医疗等公共服务产生的辐射影响其土地的区位级别。现状土地利用结构与协调配置状态的用地结构之间 的差距称之为利用结构潜力。（２）土地利用强度反映单位土地面积上劳动力、资本和技术等非土地要素的承载 量。对于商业、居住和工业用地等城镇用地一般通过容积率、建筑密度和建筑楼层数来描述土地利用强度。过低 的土地利用强度直接影响投入产出效益且浪费土地资源 ［２］，而过高的利用强度将增加区域的环境和公共设施承 载压力而影响区域土地质量，合理的土地利用强度必须保证承载压力小于容量（环境容量或公共设施容量 ［３）］ 的 限制。因此，现状土地利用强度与最佳利用强度的指标差距称之为利用强度潜力。（３）土地区位级别是影响土地 效用、效益和成本的外部因素的综合表现，反映了区域内土地利用结构协调程度、环境质量优劣以及获取外部的 商业、服务、医疗等公共服务所需时间或运费的差异，可通过土地质量指数、定级因素总分值或土地级别来衡量。 通过优化区域土地利用结构，改善环境质量和道路通达性或增加设施布局所带来的区位增值即土地区位级别潜 力。（４）经济效益是土地利用的主要目标之一，是土地利用结构、利用强度和区位级别综合作用的结果，可通过地 租、地价或土地资产等收益指标来描述。通过优化区域土地利用结构，调整土地利用强度和提高土地区位级别而 增加的土地经济效益综合表现为经济潜力。
力分级与挖潜改造决策等关键环节进行阐述。研究结果：研究方法能保证评价过程透明和评价结果科学，在实践应用中
得到验证。
关键词： 土地规划；土地潜力评价方法；元组模型；空间聚类；土地集约利用
中图分类号：Ｆ２９，Ｃ３１
文献标识码：Ａ
文章编号：１００１－８１５８（２００９）０１－００６４－０６
Study on Methods of Evaluation on Urban Land Use Potentials
结强级经 构度别济 潜潜潜潜 力力力力
⑦评价单元潜力指标聚类
结合关系代数中的元组模型，构建描述潜力评价单元土地利用状况 ＬＵＣ 的 ４ 元组模型为：ＬＵＣ ＝ ｛协调程度 Ｓ，区 位级别 Ｇ，利用强度 Ｉ，经济效益 Ｅ｝。
（２）单项潜力评价的指标增量模型。单项潜力 ＬＵＳＰ 主要采用土地利用现状调查时点的状况度量指标与潜力 时点的可达到的最佳指标或预测指标之间的增量来表述。则有：①土地利用结构潜力 ＝ 潜力时点的协调度系数 － 现状时点的协调度系数。其中，协调度系数 Ｓ 反映了单元土地利用现状结构指标与所在功能分区的理想土地利 用结构指标之间的差距，可用协调度模型计算 ［１３］。②区位级别潜力 ＝ 潜力时点的土地质量指数 － 现状时点的土 地质量指数。③利用强度潜力 ＝ 潜力时点的容积率 － 现状时点的容积率。④经济效益潜力 ＝ 潜力时点的土地资 产总量或地均产值 － 现状时点的土地资产总量或地均产值。其中，土地资产总量可以利用两个时点基准地价基础 上修正所得的宗地价格总和来计算。
由于城镇土地利用结构、利用强度、区位级别与经济效益指标相互关联，尤其区域的利用结构影响其他几类 指标统计和合理值界定，因此，城镇土地利用挖潜必须综合考虑各类指标的相互关系以及指标统计单元的划分 方法。而多因素综合评价法采用的加权评分、几何均值等模型来分析指标的综合影响并不能反映其间的关联和 约束特征，模糊聚类分析方法同样如此。并且方法采用预先划分的评价单元会分割具有模糊空间边界特征的功 能分区，最终影响土地利用结构及相关指标的统计和潜力评价分析。
收稿日期：２００８－０７－０１ 修稿日期：２００８－１２－２９ 基金项目：全国重点地区城镇土地利用现状与潜力调查试点项目，国家“十一五”科技支撑计划项目（２００６ＢＡＪ０５Ａ０２）。 第一作者：唐旭（1973-），男，四川安岳人，博士、副教授。主要研究方向为土地信息系统与土地信息工程、土地资源评价、土地利用与可持续发展、 土地资产评估与土地市场调控等。E-mail: Tomas.tang@
２． Ｃｈｉｎａ Ｌａｎｄ Ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ａｎｄ Ｐｌａｎｎｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００３５， Ｃｈｉｎａ）
Abstract: Ｔｈｅ ｐｕｒｐｏｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｉｓ ｔｏ ｆｉｎｄ ｏｕｔ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｏｎ ｕｒｂａｎ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌｉｔｉｅｓ． Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｃｏｎｎｏｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｕｒｂａｎ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ ｐｏｔｅｎｔｉａｌｉｔｉｅｓ ｉｎｄｅｘｅｓ， ｄｅｓｉｇｎｓ ４－ｔｕｐｌｅ ｍｏｄｅｌ ｄｅｓｃｒｉｂｉｎｇ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｓｔａｔｕｓ， ｉｎｄｅｘ ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌｉｔｉｅｓ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ， ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｎ ｕｒｂａｎ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌｓ， ａｎｄ ｓｅｔ ｆｏｒｔｈ ｓｏｍｅ ｋｅｙ ｌｉｎｅｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｓｐａｔｉａｌ－ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ ｂｙ ｗｅｉｇｈｔｅｄ ｄｉｓｔａｎｃｅ， ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｒｅａｓ ｄｅｍａｒｃａｔｅｄ ｂｙ ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ ｏｒ ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｂｅｔｗｅｅｎ ｍａｉｎ ｌａｎｄ ｔｙｐｅｓ， ｅｖａｌｕａｔｅｄ ｕｎｉｔｓ ｂｕｉｌｔ ｂｙ ｒｅｇｉｏｎｓ ｏｖｅｒｌａｉｄ ａｎｄ ｓｐｉｔ， ｌａｎｄ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｇｒａｄｉｎｇ ａｎｄ ｄｅｃｉｓｉｏｎ－ｍａｋｉｎｇ ｆｏｒ ｕｒｂａｎ ｒｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ． Ｉｔ ｉｓ ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｉｎ ｔｈｅ ｗａｙｓ ｏｆ ｏｖｅｒｃｏｍｉｎｇ ｔｈｅ ｓｈｏｒｔａｇｅ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｅｎｓｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔ． Key words: ｌａｎｄ ｐｌａｎｎｉｎｇ； ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｌａｎｄ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ； ｔｕｐｌｅ ｍｏｄｅｌ； ｓｐａｔｉａｌ ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ； ｉｎｔｅｎｓｉｖｅ ｌａｎｄ ｕｓｅ
第 23 卷 第 2 期 2009 年 2 月
中国土地科学 Ｃｈｉｎａ Ｌａｎｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ
Vol.23 No.2 Feb.,2009
城镇土地利用潜力评价方法研究
唐 旭 1，刘耀林 1，赵 翔 1，杨祝晖 2，扈传荣 2
（1. 武汉大学资源与环境科学学院，湖北 武汉 430079；2. 中国土地勘测规划院，北京 100035）
ＴＡＮＧ Ｘｕ１， ＬＩＵ Ｙａｏ－ｌｉｎ１， ＺＨＡＯ Ｘｉａｎｇ１， ＹＡＮＧ Ｚｈｕ－ｈｕｉ２， ＨＵ Ｃｈｕａｎ－ｒｏｎｇ２ （１． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｗｕｈａｎ ４３００７９， Ｃｈｉｎａ；
摘要： 研究目的：研究合理的城镇土地利用潜力评价方法。研究方法：分析城镇土地利用状况及潜力指标的内涵、关系，设
计土地利用状况描述的 ４ 元组模型、单项潜力评价的指标增量模型，综合潜力评价的分析模型及城镇土地利用潜力评价
的技术流程，并对基于加权距离的指标空间聚类、基于用地依赖的功能分区聚类、应用叠置法划分潜力评价单元、土地潜
单一宗地或基本单元的单项潜力包括强度潜力、经济潜力和区位级别潜力等，基于不同土地利用结构状况 划分的功能区的单项潜力还包括结构潜力，并且其强度、经济及区位级别等单项潜力是对其范围内的宗地或基 本单元的对应指标统计所得。
2 传统土地评价方法应用局限性分析
中国目前最常用的土地评价方法主要包括多因素综合评判法、模糊聚类分析法等 ［４］。多因素综合评价法从影 响土地质量的因子入手，分析各类因子对土地质量作用的强度，计算各类因子对评价单元的作用分并综合计算 （多采用加权求和）单元总分值，以此为据进行聚类分级得到评价结果 ［５］。多因素综合评价法在中国城镇土地分等 定级、耕地质量评价 ［６］、土地集约利用评价 ［７］、农用土地定级 ［８］等各类土地评价中得到了广泛应用。模糊聚类分析 是一种从模糊集的观点来考察事物数量分类的方法，其基本思想是：根据影响土地质量的因素因子体系，获取各 聚类单元的多维指标属性值，并据此计算单元之间的相似系数来表示单元之间的相似关系；在此基础上选取最 佳的隶属度值，对土地评价单元进行归类得出最终评价结果 ［９］。模糊聚类分析方法以其独特的分类思想在土地资 源评价 ［１０，１１］、土地定级估价中的商服中心类型划分 ［１２］等工作中得到了广泛应用。